радиолокационная станция

Формула изобретения

Радиолокационная станция, содержащая генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные возбудитель и усилитель мощности, выход которого через антенный переключатель соединен с антенной, последовательно соединенные блок защиты, подключенный к третьему плечу антенного переключателя, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого подключен к второму выходу возбудителя, и усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенные амплитудный детектор, видеоусилитель и аналого-цифровой преобразователь, два формирующих фильтра, выходы которых подключены к соответствующим входам первого коммутатора фильтров, а входы - к соответствующим выходам второго коммутатора фильтров, два фильтра сжатия, подключенных входами к соответствующим выходам третьего коммутатора фильтров, а выходами - к соответствующим входам четвертого коммутатора фильтров, первый счетчик импульсов, к выходу которого подключены адресные входы первого, второго и третьего оперативных запоминающих устройств, первый мультиплексор, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго оперативных запоминающих устройств, статический регистр, выходы всех разрядов которого поразрядно соединены с входами многовходового сумматора, а выходы разрядов, кроме крайнего старшего, подключены также к информационному входу третьего оперативного запоминающего устройства, и устройство отображения информации, отличающаяся тем, что в нее введены оперативное запоминающее устройство видеосигналов, преобразователь координат, блок сравнения, последовательно соединенные первый блок вентилей, блок смесителей и пороговый блок, второй вход которого подключен к пороговой шине, а выход подключен ко входу крайнего младшего разряда статического регистра, входы остальных разрядов которого подключены к выходу третьего оперативного запоминающего устройства, а также второй мультиплексор, последовательно соединенные делитель частоты и счетный триггер, второй блок вентилей, статический триггер, второй счетчик импульсов, два дешифратора, четыре вентиля, три инвертора и семь элементов задержки, при этом выход делителя частоты через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки соединен с входом статического триггера, а выход первого элемента задержки подключен также к входу второго коммутатора фильтров, выход первого коммутатора фильтров подключен к входу возбудителя, вход третьего коммутатора фильтров - к выходу усилителя промежуточной частоты, выход четвертого коммутатору фильтров - к входу амплитудного детектора, а управляющие входы всех четырех коммутаторов фильтров подключены к выходу счетного триггера, выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу делителя частоты, тактовым входам первого и второго вентилей и входу пятого элемента задержки, выход которого подключен к тактовым входам третьего и четвертого вентилей и входу шестого элемента задержки, соединенному выходом с синхровходом статического регистра и входом седьмого элемента задержки, выход которого подключен к управляющим входам третьего оперативного запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства видеосигналов, информационный вход которого подключен к выходу многовходового сумматора, адресный вход - к выходу второго мультиплексора, а выход подключен к информационному входу устройства отображения информации, выход первого счетчика импульсов через последовательно включенные первый дешифратор и третий элемент задержки соединен со своим входом обнуления и входом обнуления статического триггера, а также соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход которого подключен к выходу сигнала углового положения антенны, а выход подключен к первому информационному входу второго мультиплексора, второй информационный вход которого и адресный вход устройства отображения информации подключены к выходу второго счетчика импульсов, который через последовательно включенные второй дешифратор и четвертый элемент задержки соединен также со своим входом обнуления, выход статического триггера через первый вентиль соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, а через третий инвертор - с управляющими входами второго мультиплексора и второго вентиля, к выходу которого подключен счетный вход второго счетчика импульсов, выход счетного триггера непосредственно подключен к управляющему входу третьего вентиля и через первый инвертор - к управляющим входам четвертого вентиля и первого мультиплексора, а выходы третьего и четвертого вентилей подключены соответственно к управляющим входам первого и второго оперативных запоминающих устройств, информационные входы которых, а также вход первого блока вентилей и второй вход блока сравнения подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго блока вентилей и через второй инвертор - с управляющим входом первого блока вентилей, а первый вход блока сравнения подключен к выходу первого мультиплексора, который соединен также с входом второго блока вентилей, выход которого подключен ко второму входу блока смесителей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для радиотехнической навигации, в частности для судовождения.

Недостатком известных импульсных РЛС, таких, например, как "Furuno" [1], применяемых в настоящее время в судовой радионавигации, является низкая экологическая чистота и недостаточная электромагнитная совместимость с другими радиосредствами, а также невысокая помехозащищенность, что является следствием применения зондирующих импульсов с высокой скважностью (порядка 10³) и сравнительно высокой импульсной мощностью при некогерентном принципе построения.

Известна импульсная РЛС по патенту Франции [2], которая построена по когерентному принципу и содержит приемопередающее устройство, использующее импульсные сигналы с внутриимпульсной фазовой манипуляцией (ФМ), устройство для сжатия импульсов и обнаружитель. Применение в этой РЛС сигналов с малой скважностью с внутриимпульсной ФМ позволяет уменьшить импульсную мощность при сохранении энергии импульсов и ширины их спектра, при этом обеспечиваются требуемые дальность обнаружения и разрешение по дальности и достигается повышение экологической чистоты и помехозащищенности.

Недостатком указанной РЛС является сравнительно высокий уровень остатков (боковых лепестков автокорреляционной функции) при сжатии сложных ФМ-сигналов и, как следствие, недостаточный динамический диапазон и малая вероятность обнаружения малоразмерных объектов, маскируемых остатком эхо-сигналов от больших объектов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является РЛС [3], которая принимается за прототип. РЛС-прототип содержит последовательно соединенные передатчик, антенный переключатель и антенну, приемник, сигнальный вход которого подключен к третьему плечу антенного переключателя, два блока формирующих фильтров, блок синхронизации и управления, два блока фильтров сжатия и устройство первичной обработки информации, причем входы сигналов коммутации блока формирующих фильтров, блока сжатия и устройства первичной обработки информации объединены между собой и подключены к выходу сигнала коммутации кодов блока синхронизации и управления, выходы синхроимпульсов и тактовых импульсов которого присоединены к соответствующим входам устройства первичной обработки информации. Кроме того, РЛС содержит импульсный модулятор, второй блок формирующих фильтров, второй блок фильтров сжатия, четыре коммутатора блоков фильтров, два усилителя, первый коммутатор режимов, полосовой фильтр, последовательно соединенные второй коммутатор режимов, амплитудный детектор и видеоусилитель, а также устройство вторичной обработки информации и устройство отображения информации, причем вход импульсного модулятора соединен с выходом синхроимпульсов блока синхронизации и управления, а выход импульсного модулятора подключен ко входу модуляции передатчика, гетеродинный выход которого соединен с гетеродинным входом приемника, а сигнальный вход передатчика соединен с выходом первого коммутатора блоков фильтров, первый и второй входы которого соединены с одноименными выходами второго коммутатора блоков фильтров через первый и второй блоки формирующих фильтров, соответственно, а сигнальный вход второго коммутатора блоков фильтров соединен с выходом импульсов возбуждения блока синхронизации и управления, сигнальный вход первого коммутатора режимов соединен с выходом приемника, первый выход первого коммутатора режимов соединен с первым входом второго коммутатора режимов через полосовой фильтр, а второй выход первого коммутатора режимов через первый усилитель соединен с первым входом третьего коммутатора блоков фильтров, первый и второй выходы которого через соответствующие первый и второй блоки фильтров сжатия соединены с одноименными входами четвертого коммутатора блоков фильтров, выход которого через второй усилитель соединен со вторым входом второго коммутатора режимов, управляющие входы первого и второго коммутаторов режимов подключены к выходу сигнала коммутации режимов блока синхронизации и управления, третьи управляющие входы четырех коммутаторов блоков фильтров, а также вход управления полосой видеоусилителя подключены к выходу сигналов управления длительностью зондирующих импульсов блока синхронизации и управления, входы сигналов коммутации второго блока формирующих фильтров и второго блока фильтров сжатия подключены к выходу сигнала коммутации кодов блока синхронизации и управления, выход видеоусилителя соединен со входом устройства вторичной обработки информации через устройство первичной обработки информации, второй и третий выходы которого и выход устройства вторичной обработки информации соединены с соответствующими входами устройства отображения, выход которого подключен ко входу блока синхронизации и управления, второй выход устройства вторичной обработки подключен к третьему, а выход датчика углов антенны - к четвертому входу устройства первичной обработки информации.

РЛС-прототип обеспечивает существенное подавление остатков боковых лепестков после сжатия благодаря попеременному (череспериодному) излучению ФМ-сигналов с различными кодами ФМ, которые выбирают так, чтобы их максимальные боковые лепестки, возникающие при сжатии, не совпадали и при азимутальном накоплении сигнала ослаблялись по сравнению с главным лепестком, совпадающим для обоих ФМ-кодов.

Однако такое ослабление боковых лепестков недостаточно эффективно, т.к. боковые лепестки при азимутальном накоплении тоже накапливаются, хотя и меньше, чем сигнал от основного лепестка. Это приводит к возникновению на устройстве отображения информации ложных целей, к снижению динамического диапазона и вероятности обнаружения малоразмерных объектов, маскируемых остатками эхо-сигналов от больших объектов, что может в результате привести к навигационным ошибкам.

Технической задачей изобретения является расширение динамического диапазона между основным и боковыми лепестками сигнала, поступающего на устройство отображения информации, устранение ложных целей и соответствующее повышение вероятности обнаружения малых целей на фоне больших объектов.

Для достижения заявленного технического результата предлагается перед азимутальным накоплением сигнала в каждом кванте дальности сравнивать величину сигнала, принятого в двух соседних периодах зондирования, отличающихся кодом зондирующих ФМ-сигналов, и для азимутального накопления оставлять минимальный из указанных сигналов.

При этом основные лепестки сжатого сигнала в соседних интервалах зондирования имеют одинаковую величину для разных кодов ФМ и после выбора минимального из них, равного им обоим, сигнал от действительной цели хорошо проявляется на фоне шума после азимутального накопления.

В то же время боковой лепесток сжатого ФМ-сигнала после сравнения с сигналом соседнего зондирования, где такого лепестка нет, будет исключен из азимутального накопления.

Таким образом, все достаточно большие боковые лепестки обоих кодов ФМ не дойдут до устройства отображения информации.

Сущность изобретения заключается в том, что в радиолокационную станцию, содержащую генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные возбудитель и усилитель мощности, выход которого через антенный переключатель соединен с антенной, последовательно соединенные блок защиты, подключенный к третьему плечу антенного переключателя, усилитель высокой частоты, смеситель, второй вход которого подключен ко второму выходу возбудителя, и усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенные амплитудный детектор, видеоусилитель и аналого-цифровой преобразователь, два формирующих фильтра, выходы которых подключены к соответствующим входам первого коммутатора, а входы - к соответствующим выходам второго коммутатора, два фильтра сжатия, подключенных входами к соответствующим выходам третьего коммутатора, а выходами - к соответствующим входам четвертого коммутатора, первый счетчик импульсов, к выходу которого подключены адресные входы первого, второго и третьего оперативных запоминающих устройств, первый мультиплексор, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго оперативных запоминающих устройств, статический регистр, выходы всех разрядов которого поразрядно соединены со входом многовходового сумматора, а выходы разрядов, кроме крайнего старшего, подключены также к информационному входу третьего оперативного запоминающего устройства, и устройство отображения информации, введены оперативное запоминающее устройство видеосигналов, преобразователь координат, блок сравнения, последовательно соединенные первый блок вентилей, блок смесителей и пороговый блок, установочный вход которого подключен к пороговой шине, а выход подключен ко входу крайнего младшего разряда статического регистра, входы остальных разрядов которого подключены к выходам разрядов третьего оперативного запоминающего устройства, а также второй мультиплексор, последовательно соединенные делитель частоты и счетный триггер, второй блок вентилей, статический триггер, второй счетчик импульсов, два дешифратора, четыре вентиля, три инвертора и семь элементов задержки, при этом выход делителя частоты через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки соединен с входом статического триггера, а выход первого элемента задержки подключен также к входу второго коммутатора, выход первого коммутатора подключен к входу возбудителя, вход третьего коммутатора - к выходу усилителя промежуточной частоты, выход четвертого коммутатора - к входу амплитудного детектора, а управляющие входы всех четырех коммутаторов подключены к выходу счетного триггера, выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу делителя частоты, тактовым входам первого и второго вентилей и входу первого элемента задержки, выход которой подключен к тактовым входам третьего и четвертого вентилей и входу четвертого элемента задержки, соединенному выходом с синхровходом статического регистра и входом пятого элемента задержки, выход которого подключен к управляющим входам третьего оперативного запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства видеосигналов, информационный вход которого подключен к выходу многовходового сумматора, адресный вход - к выходу второго мультиплексора, а выход подключен к информационному входу устройства отображения информации, выход первого счетчика импульсов через последовательно включенные первый дешифратор и шестой элемент задержки соединен со своим входом обнуления и входом обнуления статического триггера, а также соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход которого подключен к выходу сигнала углового положения антенны, а выход подключен к первому информационному входу второго мультиплексора, второй информационный вход которого и адресный вход устройства отображения информации подключены к выходу второго счетчика импульсов, который через последовательно включенные второй дешифратор и седьмой элемент задержки соединен также со своим входом обнуления, выход статического триггера через первый вентиль соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, а через третий инвертор - с управляющими входами второго мультиплексора и второго вентиля, к выходу которого подключен счетный вход второго счетчика импульсов, выход счетного триггера непосредственно подключен к управляющему входу третьего вентиля, и через первый инвертор - к управляющим входам четвертого вентиля и первого мультиплексора, а выходы третьего и четвертого вентилей подключены соответственно к управляющим входам первого и второго оперативных запоминающих устройств, информационные входы которых, а также вход первого блока вентилей и второй вход блока сравнения подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго блока вентилей и через второй инвертор - с управляющим входом первого блока вентилей, а первый вход блока сравнения подключен к выходу первого мультиплексора, который соединен также с входом второго блока вентилей, выход которого подключен ко второму входу блока смесителей.

Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых представлены:

фиг. 1 - структурная схема РЛС,

фиг. 2 - временные диаграммы работы РЛС.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 - антенна,

2 - антенный переключатель,

3 - усилитель мощности,

4 - возбудитель,

5, 6 - первый и второй коммутаторы фильтров,

7, 8 - первый и второй формирующие фильтры,

9 - блок защиты,

10 - усилитель высокой частоты,

11 - смеситель,

12 - усилитель промежуточной частоты,

13, 14 - третий и четвертый коммутаторы фильтров,

15, 16 - первый и второй фильтры сжатия,

17 - амплитудный детектор,

18 - видеоусилитель,

19 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП),

20 - генератор тактовых импульсов (ГТИ),

21 - делитель частоты,

22 - счетный триггер,

23 - статический триггер,

24 - первый счетчик импульсов,

25, 26 - первое и второе оперативные запоминающие устройства (ОЗУ₁, ОЗУ₂),

27 - первый мультиплексор,

28 - блок сравнения,

29, 30 - первый и второй блоки вентилей,

31 - блок смесителей,

32 - пороговый блок,

33 - пороговая шина,

34 - третье оперативное запоминающее устройство (ОЗУ₃),

35 - статический регистр,

36 - многовходовый сумматор единичных разрядов,

37 - оперативное запоминающее устройство видеосигналов (ВОЗУ),

38 - преобразователь координат, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства,

39 - второй мультиплексор,

40 - второй счетчик импульсов,

41 - устройство отображения информации,

42, 43 - первый и второй дешифраторы кодов,

44, 45, 46 - 1-й, 2-й, 3-й инверторы,

47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 - 1-й, ..., 7-й элементы задержки, соответственно,

54, 55, 56, 57 - 1-й, ..., 4-й вентили.

Согласно фиг. 1 в РЛС последовательно соединены генератор 20 тактовых импульсов, делитель 21 частоты и счетный триггер 22, к выходу которого подключены управляющие входы коммутаторов 5, 6, 13, 14 фильтров. Входы формирующих фильтров 7, 8 подключены к соответствующим выходам второго коммутатора 6, а выходы - к соответствующим входам первого коммутатора 5. Входы фильтров 15, 16 сжатия подключены к соответствующим выходам третьего коммутатора 13, а их выходы - к соответствующим входам четвертого коммутатора 14.

Вход коммутатора 6 через первый элемент 47 задержки соединен с выходом делителя 21 частоты, а выход коммутатора 5 подключен к возбудителю 4, первый выход которого подключен к усилителю 3 мощности, который через антенный переключатель 2 связан с антенной 1, а второй выход возбудителя 3 подключен ко второму входу смесителя 11, выход которого через усилитель 12 промежуточной частоты соединен с входом коммутатора 13.

К выходу элемента 51 задержки подключен также вход элемента 52 задержки, выход которого подключен к синхровходу статического регистра 35 и входу элемента 53 задержки, выход которого подключен к управляющим входам ОЗУ₃ 34 и ВОЗУ 37.

Выход блока 31 смесителей подключен ко входу порогового блока 32, установочный вход которого соединен с пороговой шиной 33, а выход подключен ко входу крайнего младшего разряда статического регистра 35, входы остальных разрядов которого поразрядно соединены с выходами разрядов ОЗУ₃ 34, информационный вход которого подключен к выходам разрядов регистра 35, кроме крайнего старшего, а выходы всех разрядов регистра 35 поразрядно соединены со входами многовходового сумматора 36 единичных разрядов, выход которого подключен к информационному входу ВОЗУ 37, а выход последнего соединен с информационным входом устройства 41 отображения информации.

Адресный вход ВОЗУ 37 соединен с выходом второго мультиплексора 39, управляющий вход которого подключен к выходу инвертора 46, второй информационный вход объединен с адресным входом устройства 41 отображения информации и подключен к выходу второго счетчика 40 импульсов. Первый информационный вход мультиплексора 39 соединен с выходом преобразователя 38 координат, второй вход которого подключен к выходу сигнала углового положения антенны 1.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

58 - сигнал коммутации кодов на выходе счетного триггера 22,

59 - импульс возбуждения на выходе элемента 47 задержки,

60 - амплитудная огибающая фазоманипулированного сигнала на выходе усилителя 3 мощности,

61 - импульс начала отсчета дальности на выходе элемента 48 задержки,

62 - строб дальномерного интервала на выходе статического триггера 23,

63 - тактовые импульсы на выходе ГТИ 20 (в мелком и крупном масштабе),

64, 65, 66 - сдвинутые тактовые импульсы на выходах элементов задержки соответственно 51, 52 и 53.

Радиолокационная станция работает следующим образом.

Генератор 20 формирует тактовые импульсы 63, период t_э повторения которых определяет заданную величину D_э элемента разрешения по дальности РЛС в соответствии с выражением

D_э = 0,5T_эC, (1)

где С - скорость света.

Указанные импульсы 63 поступают на делитель 21 частоты, на выходе которого формируется импульсный сигнал, следующий с заданным интервалом зондирования РЛС. Сигнал с выхода делителя 21 частоты поступает на счетный триггер 22, который при этом формирует на своем выходе сигнал 58 типа меандр, изменяющий свое значение на противоположное в каждом очередном интервале зондирования, переключающий соответственно коммутаторы 5, 6 и 13, 14, открывающий поочередно в соседних интервалах зондирования вентиль 56 непосредственно или вентиль 57 через инвертор 44 и одновременно переключающий в каждом интервале зондирования мультиплексор 27.

Сигнал с выхода делителя 21 частоты поступает также на элемент 47 задержки, задержка которого достаточна для переключения триггера 22. На выходе элемента 47 задержки при этом формируется импульс 59 возбуждения, поступающий через коммутатор 6 на входы формирующих фильтров 7 и 8, поочередно в соседних интервалах зондирования в соответствии с величиной управляющего сигнала 58. Фильтр 7 или 8, на который поступает импульс в текущем интервале зондирования, формирует фазоманипулированный сигнал, который через коммутатор 5 поступает на вход возбудителя 4, который при этом на своем первом выходе формирует фазоманипулированный сигнал несущей частоты РЛС, а на своем втором выходе формирует немодулированный сигнал, отличающийся от первого по частоте на величину промежуточной частоты.

Фазоманипулированный сигнал возбудителя 4 поступает и усиливается в усилителе 3 мощности. Сигнал с выхода усилителя 3 мощности, амплитудная огибающая которого имеет вид 60, поступает через антенный переключатель 2 на антенну 1 и излучается в окружающее пространство в направлении, соответствующем ее азимутальному положению.

Эхо-сигнал, поступающий в антенну 1, через антенный переключатель поступает на блок 9 защиты, обеспечивающий надежность РЛС при воздействии на нее мощных помех. С выхода блока 9 защиты сигнал поступает и усиливается в усилителе 10 высокой частоты, с выхода которого сигнал поступает на первый вход смесителя 11.

На второй вход смесителя 11 поступает сигнал со второго выхода возбудителя 4. При этом на выходе смесителя 11 формируется сигнал промежуточной частоты, равной разности частот входных сигналов, который поступает и усиливается в усилителе 12 промежуточной частоты, а с его выхода усиленный сигнал через коммутатор 13 поступает на фильтр 15 или 16 сжатия, соответствующий коду фазовой манипуляции излученного в текущем интервале зондирования сигнала. В фильтрах 15 и 16, поочередно в соседних интервалах зондирования, происходит сжатие фазоманипулированного сигнала.

Сжатый сигнал через коммутатор 14 поступает на амплитудный детектор 17, на выходе которого при этом формируется видеоимпульс, который через видеоусилитель 18 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 19. При этом на его выходе формируются цифровые коды текущего значения принимаемого информационного сигнала.

Импульс 59 возбуждения с выхода элемента 47 задержки поступает также на элемент 48 задержки, на выходе которого формируется при этом задержанный импульс 61 на длительность зондирующего сигнала 60 и соответствующий моменту начала отсчета дальности. Указанный импульс устанавливает в единичное состояние триггер 23, который своим выходным сигналом 62 открывает вентиль 54 и закрывает через инвертор 46 вентиль 55.

При этом тактовые импульсы генератора 20 тактовых импульсов через открытый вентиль 54 поступают на счетный вход первого счетчика 24 импульсов, формирующего при этом адресный код, поступающий на адресные входы ОЗУ₁ 25, ОЗУ₂ 26 и ОЗУ₃ 34. На информационные входы ОЗУ₁ 25 и ОЗУ₂ 26 поступает оцифрованный сжатый эхо-сигнал с выхода АЦП 19 и записывается в одно из них поочередно в следующих друг за другом интервалах зондирования.

Если в текущем интервале зондирования сигналом 58 триггера 22 открыт вентиль 56, то тактовый импульс генератора 20, поступающий на элемент 51 задержки, превращается в импульс 64 и проходит через вентиль 56 на управляющий вход ОЗУ₁ 25. При этом вентиль 57 закрыт и импульсы 64 не пропускает. Вследствие воздействия импульсов 64 в ячейки ОЗУ₁ 25 в соответствии с адресом счетчика 24 поочередно записывается сигнал АЦП 19, соответствующий следующим поочередно друг за другом элементам дальности.

Одновременно из ОЗУ₂ 26 из ячеек, соответствующих тем же элементам дальности, считывается сигнал, записанный в предыдущем интервале зондирования. Этот сигнал через мультиплексор 27, открытый сигналом инвертора 44 на соответствующее направление, проходит на вход а блока 28 сравнения и на блок 30 вентилей.

В следующем интервале зондирования ОЗУ₁ 25 и ОЗУ₂ 26 меняются своими функциями в связи с изменением полярности сигналов на выходе триггера 22 и инвертора 44 и изменения состояния вентилей 56 и 57 соответственно. Текущий сигнал АЦП 19 записывается в ОЗУ₂ 26, а сигнал предыдущего интервала зондирования считывается из ОЗУ₁ 25 и через изменивший направление пропускания мультиплексор 27 поступает на те же входы блоков 28 и 30.

Таким образом, на вход a блока сравнения и вход блока 30 вентилей всегда поступает сигнал предыдущего интервала зондирования.

В то же время на вход b блока 28 сравнения поступает сигнал с выхода АЦП 19, соответствующий текущему интервалу зондирования и текущему элементу дальности. Этот сигнал поступает также на вход блока 29 вентилей. Блок 28 сравнения сравнивает сигнал "b" текущего интервала зондирования и сигнал "a" предыдущего интервала зондирования и вырабатывает на своем выходе единичный сигнал при выполнении неравенства

a < b (2)

или нулевой сигнал при его невыполнении.

Выходной сигнал блока 28 поступает на управляющий вход блока 30 вентилей и при выполнении неравенства (2) открывает его, пропуская сигнал предыдущего интервала зондирования на блок 31 смесителей. В случае невыполнения неравенства (2) выходной сигнал блока 28 через инвертор 45 открывает блок 29 вентилей и пропускает сигнал текущего интервала зондирования на блок 31 смесителей.

Таким образом, на один из входов блока 31 смесителей всегда поступает наименьший сигнал текущего элемента дальности из текущего и предыдущего интервалов зондирования, а на другой его вход при этом поступает нулевой сигнал.

Вследствие того, что блок 31 смесителей состоит из элементов ИЛИ, указанный наименьший сигнал проходит на его выход и поступает на пороговый блок 32, на второй вход которого поступает пороговый сигнал с шины 33, сформированный на ней с помощью перемычек между контактами шины и контактами нулевого и единичного потенциалов источника питания. На выходе порогового блока 32 формируется единичный сигнал в том случае, когда его входной сигнал превышает установленный порог. В противном случае на выходе блока 32 формируется нулевой сигнал.

Выходной сигнал блока 32 поступает на вход младшего разряда регистра 35, на входы остальных разрядов которого поступает сигнал из ячейки ОЗУ₃ 34, адрес которой соответствует текущему элементу дальности вследствие того, что на адресный вход ОЗУ₃ поступает сигнал адреса со счетчика 24.

Выходной импульс 64 элемента 51 задержки поступает также на вход элемента 52 задержки, на выходе которого формируется задержанный импульс 65, который поступает на элемент 53 задержки, на синхровход регистра 35 и записывает в него сигналы, поданные на его вход. Выходные сигналы регистра 35, за исключением выходного сигнала старшего разряда, подаются на вход ОЗУ₃ 34 и записываются в него выходным сигналом 66 элемента 53 задержки в ту же ячейку, из которой был считан сигнал в регистр 35.

Таким образом, в ОЗУ₃ 34 оказывается записанным сигнал, сдвинутый на один разряд по сравнению с сигналом предыдущего интервала зондирования. Количество разрядов в регистре 35 и в ячейках ОЗУ₃ 34 равно количеству импульсов в пачке отраженных от цели сигналов, обусловленных частотой зондирования РЛС, шириной диаграммы направленности антенны 1 и скоростью ее вращения.

По мере следования тактовых импульсов 63 генератора 20 тактовых импульсов в ячейки ОЗУ₃ 34 записываются сигналы пачек импульсов, отраженных от целей во всех элементах дальности и, таким образом, реализуется скользящий интервал накопления пачки импульсов, сдвигаемый на один импульс в каждом интервале зондирования.

Выходной сигнал регистра 35 (включая и его старший разряд) поступает также на сумматор 36, выходной сигнал которого равен количеству единиц во входном сигнале, т.е. количеству отраженных импульсов, превысивших порог шины 33 в пачке отраженных импульсов на скользящем интервале в текущем элементе дальности и для текущего и предыдущих интервалов зондирования. Указанный сигнал, являющийся результатом интегрирования пачки импульсов на скользящем интервале, поступает на вход ОЗУ 37 видеосигналов и записывается в него импульсом 66, поступающим на его управляющий вход с выхода элемента 53 задержки.

Адрес ячейки ВОЗУ 37, в которую записывается сигнал сумматора 36, формируется следующим образом. Код текущего элемента дальности с выхода счетчика 24 поступает на первый вход преобразователя 38 координат, на второй вход которого поступает код углового положения антенны 1 с ее соответствующего выхода. Преобразователь 38 координат выполнен в виде постоянного запоминающего устройства, в которое записаны в каждую ячейку прямоугольные координаты точки, соответствующей полярным координатам, поступающим на адресный вход преобразователя. Указанные прямоугольные координаты точки, соответствующей текущему элементу дальности и текущему угловому положению антенны, поступают на первый вход мультиплексора 39 и в соответствии с сигналом 62 триггера 23, проинвертированным в инверторе 46 и поступающим на управляющий вход мультиплексора 39, проходят на его выход, а с выхода мультиплексора 39 - на адресный вход ВОЗУ 37.

Таким образом, в каждом тактовом интервале импульсов 63 сигнал сумматора записывается в ячейку, адрес которой соответствует прямоугольным координатам точки радиолокационной панорамы, которой соответствует сигнал сумматора 63. Указанный процесс записи сигналов, соответствующих различным элементам дальности при текущем положении антенны, происходит до тех пор, пока счетчик 24 не сформирует код, соответствующий конечному элементу дальности панорамы. При этом выходной сигнал счетчика 24 поступает на дешифратор 42 конечного кода, и дешифратор 42 на своем выходе формирует сигнал, который, пройдя через элемент 49 задержки, обнуляет счетчик 24 и триггер 23, выходной сигнал 62 которого закрывает вентиль 54 и через инвертор 46 открывает вентиль 55 и переключает мультиплексор 39 на второе направление.

При этом тактовые импульсы 63 через вентиль 55 поступают на счетчик 40, который формирует код адреса, поступающий через мультиплексор 39 на ВОЗУ 37, а также на устройство 41 отображения информации матричного типа. Младшие разряды кода адреса определяют положение точки на строке матрицы, а старшие разряды - номер строки.

Видеосигнал считывается из ВОЗУ 37, поступает и индицируется на устройстве 41 отображения информации. В процессе изменения выходного кода счетчика 40 перебираются все ячейки, соответствующие одной строке матрицы, затем следующей и т.д.

Код адреса с выхода счетчика 40 поступает также на дешифратор 43, настроенный на код конечного адреса, при достижении которого выходной сигнал дешифратора 43 через элемент 50 задержки обнуляет счетчик 40, и перебор ячеек ВОЗУ 37 повторяется с начала.

В соответствии с изменением сигнала 62 на выходе триггера 23 в ВОЗУ 37 сигнал поочередно записывается и считывается.

При единичном значении сигнала 62 записывается принимаемый РЛС видеосигнал в ячейки ВОЗУ 37 по радиусам панорамы, соответствующим текущему положению антенны 1. За один интервал зондирования записывается один радиус панорамы. При нулевом значении сигнала 62 происходят считывание сигнала из ВОЗУ 37 по строкам панорамы и его индикация на устройстве 41. Количество строк, считываемых за одно зондирование, определяется соотношением интервалов единичного и нулевого значения сигнала 62.

В результате за определенное число интервалов зондирования на устройстве 41 отображения отображается полная панорама радиолокационного обзора, после чего процесс отображения повторяется с обновлением панорамы.

Послесвечение матричного устройства 41 отображения обеспечивает необходимые условия для непрерывного восприятия панорамы без искажений.

Технический эффект при промышленном использовании предлагаемой РЛС по сравнению с РЛС-прототипом состоит в устранении ложных целей, повышении вероятности обнаружения малых целей на фоне больших объектов за счет расширения динамического диапазона между основным и боковыми лепестками сигнала, поступающего на устройство отображения информации.

Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, предложенная РЛС может быть изготовлена в производстве. В соответствии с материалами заявки был изготовлен опытный образец РЛС, испытания которого подтвердили достижение указанного в материалах заявки технического результата.

Источники информации

1. Digital Marine Radar/Furuno Electric Co., LTD, Catalogue N R-0891.

2. Радиолокатор с сжатием импульсов. Патент Франции N 2488999 кл. G 01 S 7/28, 1973.

3. Радиолокационная станция. Патент РФ N 2131612 кл. G 01 S 13/02, 13/04, 13/26, публ. 10.06.99, БИ N 16 (прототип).